一种基于改造车道线的高精度车辆定位系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于改造车道线的高精度车辆定位系统及方法，车载摄像机拍摄车辆当前位置的图片，图片包含与普通车道线有区别的改造车道线；WiFi接收机接收车辆当前位置的WiFi数据，WiFi数据由沿带定位路段间隔设置AP基站发射出的WiFi信号组成；处理器和存储器，存储器中预存有待定位路段的高精度视觉地图，高精度视觉地图中包含每个间隔位置的WIFI数据和图像数据、每条改造车道线的二维位置数据及编码，每个间隔拍摄的包含改造车道线的图片及其图像特征数据；存储器中存有可被调用的计算机程序。本发明专利技术在WiFi初步定位后，增加了改造车道线检测、图像级定位和测量级定位从而实现精确定位，改造成本低，同时实现了在无法接收GPS信号的情况下的高精度车辆定位。

【技术实现步骤摘要】
一种基于改造车道线的高精度车辆定位系统及方法
本专利技术属于智能交通系统领域，具体涉及一种基于改造车道线的高精度车辆定位系统及方法。
技术介绍
目前基于GPS数据的车辆定位技术日趋成熟，然而在某些GPS无法接收的地方，车辆定位的精度难以保证。比如目前广受关注的BRT快速公交系统就有这方面的困恼，由于BRT停车地点被车棚遮挡，无法接收GPS信号，难以实现精准定位，导致车门无法与乘客出入口对准。在这些情况下，常用的车辆定位技术有WiFi定位技术、UWB定位技术、RFID定位技术和惯性导航技术。然而WiFi定位技术精度低，大约在10米左右；UWB定位技术和RFID定位技术在实现高精度定位的条件下需要布设大量的设备，设备成本高，大约在20万元以上。惯性导航技术常用的惯性传感器例如陀螺仪价格低廉且易于集成，但随着时间推移容易产生累计误差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于改造车道线的高精度车辆定位系统及方法，实现高精度的车辆纵向定位。本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于改造车道线的高精度车辆定位系统，其特征在于：它包括：数据采集模块，包括车载摄像机和Wi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于改造车道线的高精度车辆定位系统，其特征在于：它包括：数据采集模块，包括车载摄像机和WiFi接收机；其中车载摄像机用于拍摄车辆当前位置的图片即图像数据，图片中包含与普通车道线有区别的改造车道线，改造车道线沿待定位路段间隔设置并对每条改造车道线进行编码；其中WiFi接收机接收车辆当前位置的WiFi数据，WiFi数据由沿带定位路段间隔设置AP基站发射出的WiFi信号组成，每个AP基站发射出的WiFi信号都包括MAC地址和WiFi信号强度；数据传输模块，包括图像数据传输线和WiFi数据传输线；其中图像数据传输线连接车载摄像机和数据处理模块，将车载摄像机拍摄到的图像数据传输给数据处理模块；其中W...

【技术特征摘要】
1.一种基于改造车道线的高精度车辆定位系统，其特征在于：它包括：数据采集模块，包括车载摄像机和WiFi接收机；其中车载摄像机用于拍摄车辆当前位置的图片即图像数据，图片中包含与普通车道线有区别的改造车道线，改造车道线沿待定位路段间隔设置并对每条改造车道线进行编码；其中WiFi接收机接收车辆当前位置的WiFi数据，WiFi数据由沿带定位路段间隔设置AP基站发射出的WiFi信号组成，每个AP基站发射出的WiFi信号都包括MAC地址和WiFi信号强度；数据传输模块，包括图像数据传输线和WiFi数据传输线；其中图像数据传输线连接车载摄像机和数据处理模块，将车载摄像机拍摄到的图像数据传输给数据处理模块；其中WiFi数据传输线连接WiFi接收机和数据处理模块，将WiFi接收机接收到的WiFi数据传输给数据处理模块；数据处理模块，包括处理器和存储器，存储器中预存有待定位路段的高精度视觉地图，高精度视觉地图中包含每个间隔位置接收的WiFi数据、人工测量的每条改造车道线的二维位置数据、分类器模板和每个间隔位置拍摄的图片及从图片中提取的图像局部特征数据，每张图片中至少包含一条改造车道线；所述的存储器中存有计算机程序，所述的计算机程序可被所述的处理器执行以下步骤：根据当前位置WiFi接收机接收到的WiFi数据与预存的高精度视觉地图中的每个间隔位置接收的WiFi数据匹配，得到预存的高精度视觉地图中与当前位置接收到的WiFi数据距离最近的WiFi数据，在高精度视觉地图中选取含有该WiFi数据对应编码前后最近2条改造车道线的图片作为WiFi初定位结果；利用分类器对当前位置车载摄像机拍摄到的图片进行改造车道线检测，如果检测到含有改造车道线，则进行下一步，否则重新采取数据；提取当前位置图片的局部特征数据，与WiFi初定位结果对应的存储在高精度视觉地图中的图像局部特征数据进行匹配，选取WiFi初定位结果中特征点匹配数目最多的图片作为图像级定位结果；结合当前位置图片的局部特征数据与图像级定位结果的局部特征数据，计算当前车辆的车载摄像机位置与拍摄图像级定位结果图片的摄像机位置之间的位姿关系，并根据图像级定位结果图片所含的改造车道线的二维位置数据和制作高精度地图车辆的车身数据与车辆距离改造车道线的横纵向距离，得到车辆当前位置即最终定位结果。2.根据权利要求1所述的基于改造车道线的高精度车辆定位系统，其特征在于：所述的每条改造车道线与普通车道线的长宽相同，区别在于颜色、纹理或形状不同，每隔2个普通车道线布置一条改造车道线，其中每个车道线之间的间距相同，记录每条改造车道线的准确位置即其二维位置数据并对每条改造车道线进行编码。3.根据权利要求1所述的基于改造车道线的高精度车辆定位系统，其特征在于：所述的高精度视觉地图通过以下方式获得：在待定位路段上，汽车匀速行驶，记录汽车行止时间，同时用车载摄像机与WiFi接收机以固定频率采集当前位置的图片和WiFi数据，人工测量出每条改造车道线的二维位置数据并对每条改造车道线进行编码，提取图片中的改造车道线部分的颜色特征、纹理特征或形状特征并制作出分类器，对每张图片进行改造车道线检测并只保留含有改造车道线的图片，将每张图片重置为标准图像大小，其分辨率为m×n像素，并提取图像局部特征描述符，结合上述的WiFi数据、每条改造车道线的二维位置数据及编码、分类器、图片及其局部特征数据制作高精度视觉地图。4.一种利用权利要求1所述的基于改造车道线的高精度车辆定位系统实现的高精度车辆定位方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、WiFi初定位：车辆行驶至待定位位置时，根据WiFi接收机接收到的WiFi数据与预存的高精度视觉地图中的每个间隔位置接收的WiFi数据匹配，得到预存的高精度视觉地图中与当前位置接收到的WiFi数据距离最近的WiFi数据，在高精度视觉地图中选取含有该WiFi数据对应编码前后最近的2条改造车道线的图片作为WiFi初定位结果；S2、图像级定位：利用分类器对当前位置车载摄像机拍摄到的图片进行改造车道线检测，如果检测到含有改造车道线，则进行下一步，否则重新采取数据；提取当前位置图片的局部特征数据，与WiFi初定位结果对应的存储在高精度视觉地图中的图像局部特征数据进行匹配，选取特征点匹配数目最多的高精度视觉地图中的图片作为图像级定位结果；S3...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡钊政，陶倩文，黄刚，穆孟超，王相龙，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42